Vorlesung Konzepte paralleler Programmierung

Waren Anfang des Jahrtausends parallele Systeme noch dem High-Performance-Computing (HPC) vorbehalten, so haben sie mit dem Hardware-Trend hin zu Multicoresytemen mittlerweile auch im Desktop-PC und Serverbereich Einzug gehalten. Um diese Hardwareplattformen optimal ausnutzen zu können sind spezielle Programmierparadigmen, -sprachen und -werkzeuge notwendig.


Im HPC-Bereich hat die Vernetzung von Arbeitsplatzrechnern mittels leistungsfähiger Kommunikationstechnologien (z. B. Gigabit Ethernet, InfiniBand) zu einer preisgünstigen Plattform für parallele Anwendungen geführt – den sogenannten Compute Clustern.


Die Vorlesung stellt die Konzepte der Parallelverarbeitung vor und legt ihren Schwerpunkt auf den Bereich Cluster Computing. Es werden sowohl Programmierparadigmen für Cluster Computing als auch Middleware für das Ressourcenmanagment besprochen.


Veranstalter

Prof. Dr. Bettina Schnor
Dipl.-Math. Petra Vogel


Modulnummern

  • Bachelor Computational Science: 1040
    • 550711 - Vorlesung
    • 550721 - Übung
    • 550701 - Prüfung

  • Master Computational Science: 7010 (nur in Absprache mit Prof. Dr. Schnor)
    • 552511 - Vorlesung
    • 552521 - Übung
    • 552501 - Prüfung

Ort/Termine

Die Vorlesung findet mittwochs von 10:00 Uhr bis 12:00 Uhr online asynchron statt, die Übung dienstags von 12:00 Uhr bis 14:00 Uhr online synchron per Zoom.


Corona-bedingt findet die Veranstaltung als Online-Lehrangebot statt. Die Links zu den Slidecasts finden Sie auf der zugehörigen Moodle-Seite. Die Folien auf der hier verlinkten Seite.

Aktuelles
Nachklausur 19.10.2021, 12:30 - 14:30 Uhr, Einlass ab 12:00 Uhr Universität Potsdam, Raum 2.70.0.11
Klausureinsicht 05.10.2021, 12:00 - 14:00 Uhr Melden Sie sich zur Klausureinsicht per Email an Frau Vogel an. Ihnen wird dann ein genaues Zeitfenster zugewiesen.
Veröffentlichung der Klausurergebnisse 30.09.2021 Klausurergebnisse
Klausur 7.09.2021, 12:30 Uhr - 14:30 Uhr, Einlass ab 12.00 Uhr Universität Potsdam, Raum 3.06.H04
Erste Vorlesung 13.04.2021, 10:00 Uhr - 12:00 Uhr
Moodle.UP 12.04.2021 Die Materialien werden über Moodle.UP bereitgestellt!

Materialien


Themenliste

  • Parallelrechnerarchitekturen
  • Programmiermodelle für parallele Anwendungen
  • Parallelisierung gemäß PCAMV-Modell
  • Programmiermodelle für Multicoresysteme: Beispiel POSIX-Threads, OpenMP
  • Programmiermodelle für Cluster Computing: Beispiel MPI
  • Scientific Computing: Beispiel: Fortran 2008 und CAF (Co-array Fortran)
  • Graphenbasierte Modellierung von parallelen Programmen
  • Leistungsanalyse von parallelen Anwendungen
  • Clustertechnologie: Ressourcenmanagementsysteme, Scheduling und Mapping, Netzwerke, Leichtgewichtprotokolle

Anforderungen

Es müssen studienbegleitend mindestens 50% der Hausaufgabenpunkte erreicht werden, um zur abschließenden Prüfung zugelassen zu werden. Die abschließende Prüfung muss mit mindestens 4.0 bestanden werden.


Literatur

Parallel Programming: for Multicore and Cluster Systems
Thomas Rauber, Gudula Rünger
Springer, 2. Auflage, 2013


Parallel Programming
Michael J. Quinn
Mcgraw-Hill Higher Education, 2004